IT202100009728A1 - BUTTERFLY VALVE, SPLITTABLE AND HIGH CONTAINMENT - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Titolo Title
VALVOLA A FARFALLA, SDOPPIABILE E AD ELEVATO CONTENIMENTO. BUTTERFLY VALVE, SPLITTABLE AND HIGH CONTAINMENT.
Campo tecnico Technical field
La presente invenzione appartiene al campo tecnico delle valvole ed in particolare, ma non esclusivamente, al campo tecnico delle valvole utilizzate per regolare e intercettare il flusso di prodotti pulverulenti lungo dei condotti di trasferimento. The present invention belongs to the technical field of valves and in particular, but not exclusively, to the technical field of valves used to regulate and intercept the flow of pulverulent products along transfer ducts.
Pi? esattamente il trovato in oggetto appartiene al campo tecnico delle valvole, il cui rotore ? conformato a farfalla, del tipo sdoppiabile in due semivalvole, in questo campo solitamente una semivalvola comprende i mezzi di azionamento ed ? chiamata semivalvola attiva, mentre la seconda semivalvola ? detta semivalvola passiva perch? azionata dalla prima semivalvola. Pi? exactly does the invention in question belong to the technical field of valves, whose rotor is butterfly-shaped, of the type that can be split into two half-valves, in this field usually one half-valve includes the actuation means and ? called half-valve active, while the second half-valve ? said semi-valve passive why? operated by the first half valve.
Queste valvole sono solitamente montate fra le estremit? di due tubazioni ed entrambe le semivalvole sono conformate in modo che, quando la valvola ? scomposta, esse sono in grado di mantenere chiusa e sigillata l?estremit? della rispettiva tubazione. These valves are usually mounted between the ends? of two pipes and both semi-valves are shaped in such a way that, when the valve ? decomposed, they are able to keep the end closed and sealed? of the respective pipeline.
In particolare il presente trovato ? una valvola a farfalla scomponibile ad elevato contenimento; con il termine contenimento si intende una serie di misure adottate allo scopo di limitare la diffusione di una particolare sostanza ad esempio per proteggere l?ambiente di processo, operatori compresi. In particular, the present invention ? a high containment decomposable butterfly valve; the term containment means a series of measures adopted for the purpose of limiting the diffusion of a particular substance, for example to protect the process environment, including operators.
Stato della tecnica State of the art
La ricerca per fornire cure efficaci a gravi patologie ha portato negli anni gli scienziati a sviluppare farmaci con principi attivi sempre pi? potenti, i cosiddetti HPAPI (Highly Potent Active Pharmaceutical Ingredients), questi farmaci sono molto attivi e per essere gestiti richiedono impianti ad alto contenimento, allo scopo di salvaguardare prima di tutto la salute degli operatori impiegati nella fase di produzione, ma anche per prevenire la contaminazione crociata e quindi preservare la qualit? del prodotto. The research to provide effective treatments for serious diseases has led scientists over the years to develop drugs with increasingly active ingredients. potent, the so-called HPAPI (Highly Potent Active Pharmaceutical Ingredients), these drugs are very active and to be managed require high containment systems, in order first of all to safeguard the health of the operators employed in the production phase, but also to prevent the cross-contamination and thus preserve the quality? of the product.
In alcuni settori di attivit?, come ad esempio nel settore farmaceutico o in quello delle biotecnologie, ? necessario che le valvole siano rese sterili prima dell?uso e mantenute tali durante il funzionamento e il trasferimento del prodotto. In some sectors of activity, such as for example in the pharmaceutical sector or in that of biotechnology, it is Valves must be rendered sterile before use and maintained during operation and product transfer.
Scomponendo la valvola il mantenimento della sterilit? diventa problematico perch? in questo modo si espongono all?esterno delle porzioni della valvola che verrebbero poi a contatto con il prodotto se questa venisse ricomposta, compromettendo sia la sterilit? del prodotto che quella dell?intero condotto nel quale la valvola ? installata. By dismantling the valve, the maintenance of sterility? becomes problematic why? in this way, portions of the valve are exposed to the outside which would then come into contact with the product if it were reassembled, compromising both sterility and sterility. of the product than that of?the entire duct in which the valve ? installed.
Occorre anche sottolineare che la scomposizione della valvola porterebbe una parte del prodotto all?esterno del condotto di trasferimento, con ovvi rischi dato il tipo di prodotto. It should also be emphasized that disassembling the valve would lead a part of the product to the outside of the transfer duct, with obvious risks given the type of product.
Inoltre, al termine di ciascun processo di trasferimento del prodotto, ? necessario che l?intero condotto di trasferimento venga pulito a fondo, per ridurre il pi? possibile il rischio di contaminazioni fra prodotti diversi. Also, at the end of each product transfer process, ? necessary that? the entire transfer duct is thoroughly cleaned, to reduce the pi? possible risk of contamination between different products.
Il brevetto EP1996840 mostra una valvola a farfalla scomponibile comprendente due semivalvole, fra loro complementari e conformate in modo che la prima semivalvola si impegna ermeticamente e coopera con la seconda semivalvola. Ciascuna semivalvola comprende un semicorpo, in cui ? ricavata una sede per un semirotore, conformato come una semifarfalla con un elemento discoidale, mobile da una prima posizione di apertura in cui il disco del semirotore non ? impegnato con la sede e una seconda posizione di chiusura in cui il disco del semirotore ? impegnato a tenuta con la sede. The patent EP1996840 shows a detachable butterfly valve comprising two half-valves, complementary to each other and shaped so that the first half-valve hermetically engages and cooperates with the second half-valve. Each half valve comprises a half body, in which ? obtained a seat for a semi-rotor, shaped like a semi-butterfly with a disc-shaped element, movable from a first open position in which the semi-rotor disc is not? engaged with the seat and a second closed position in which the disk of the semirotor ? engaged in sealing with the headquarters.
La valvola accoppiata pu? assumere due diverse configurazioni operative. Nella prima configurazione i due semicorpi sono reciprocamente impegnati a tenuta ermetica e entrambi i dischi dei due semirotori sono impegnati a tenuta nelle rispettive sedi, ma non sono impegnati reciprocamente perch? sono distaccati in modo che con i due semicorpi uniti formano una camera sigillata verso l?esterno. Nel corpo valvola, formato dai due semicorpi, sono definiti un ingresso e un?uscita, che servono per flussare la camera stessa con un fluido sterilizzante. The coupled valve can? assume two different operating configurations. In the first configuration the two half-bodies are reciprocally hermetically sealed and both discs of the two semi-rotors are hermetically engaged in their respective seats, but they are not mutually engaged because? they are detached so that with the two semi-bodies together they form a sealed chamber towards the outside. An inlet and an outlet are defined in the valve body, formed by the two half-bodies, which are used to flush the chamber itself with a sterilizing fluid.
Nella seconda configurazione i dischi dei due semirotori sono impegnati reciprocamente e si muovono assieme, passando dalla prima posizione di apertura alla seconda posizione di chiusura e viceversa. In the second configuration the discs of the two semi-rotors are mutually engaged and move together, passing from the first open position to the second closed position and vice versa.
Una terza configurazione ? quella della valvola sdoppiata, con i due semicorpi completamente disimpegnati fra loro. La prima configurazione consente di pulire la valvola dal prodotto e di sterilizzarla prima di scomporla e, dopo il riassemblaggio delle due semivalvole, consente di sterilizzarne le porzioni venute a contatto con l?ambiente esterno prima che quest?ultime vengano a contatto con il prodotto. Nel dispositivo descritto in EP1996840 un primo semicorpo maschio, la cui superficie esterna ? conformata come un cilindro, si impegna scorrevolmente all?interno di un corrispondente cilindro definito nel secondo semicorpo femmina; nella prima configurazione operativa la tenuta verso l?esterno ? ottenuta per mezzo di una guarnizione ad anello interposta circonferenzialmente fra le due superfici cilindriche rispettivamente definite nei due semicorpi. A third setup? that of the split valve, with the two half-bodies completely disengaged from each other. The first configuration allows you to clean the valve from the product and to sterilize it before disassembling it and, after reassembling the two half-valves, it allows you to sterilize the portions that have come into contact with the external environment before the latter come into contact with the product. In the device described in EP1996840 a first male half-body, the outer surface of which is shaped like a cylinder, it slides into a corresponding cylinder defined in the second female semi-body; in the first operating configuration the seal towards the outside ? obtained by means of a ring gasket circumferentially interposed between the two cylindrical surfaces respectively defined in the two half-bodies.
Questa configurazione rende possibile il centraggio dei due semicorpi, ma definisce dei recessi tubolari che sono difficilissimi da pulire con il flussaggio, cos? rendendo possibile la diffusione del prodotto nell?ambiente e compromettendo il contenimento della valvola. This configuration makes it possible to center the two half-bodies, but defines tubular recesses which are very difficult to clean with flushing, so making it possible for the product to spread in the environment and compromising the containment of the valve.
Scopi e sommario dell?invenzione Purposes and summary of the invention
Scopo della presente invenzione ? quello di fornire una valvola a farfalla scomponibile che sia facilmente accoppiabile e sdoppiabile e che al contempo riduca l?ampiezza delle superfici soggette a sporcarsi che devono essere pulite, garantendo altres? che il flusso sterilizzante possa pulirle facilmente ed in modo pi? efficace rispetto a quanto accade nell?arte nota. Purpose of the present invention? that of providing a decomposable butterfly valve which can be easily coupled and split and which at the same time reduces the size of the surfaces subject to dirt which must be cleaned, also ensuring that the sterilizing flow can clean them easily and more? effective with respect to what occurs in the prior art.
Questo risultato ? ottenuto con una valvola a farfalla scomponibile che comprende due corpi, in ciascuno dei quali ? alloggiato un semirotore discoidale dal quale sporge obliquamente un semialbero che si impegna rotazionalmente nel semicorpo corrispondente, quest?ultimo comprende una flangia di accoppiamento con una flangia corrispondente dell?altro semicorpo. This result? obtained with a detachable butterfly valve which includes two bodies, in each of which ? a discoidal semi-rotor is housed from which a semi-shaft protrudes obliquely which rotates in the corresponding semi-body, the latter comprising a coupling flange with a corresponding flange of the other semi-body.
Nello spessore della flangia di accoppiamento ? definita una sede di tenuta che alloggia una guarnizione toroidale leggermente sporgente dal piano definito dalla flangia; quando i due semicorpi sono a contatto le rispettive guarnizioni si toccano e garantiscono la tenuta ermetica fra i due semicorpi, inoltre ciascuna di dette guarnizioni garantisce la tenuta ermetica fra l?interno del semicorpo e il disco del rispettivo semirotore. In the thickness of the coupling flange ? a sealing seat is defined which houses an O-ring slightly protruding from the plane defined by the flange; when the two half-bodies are in contact, the respective gaskets touch and guarantee the hermetic seal between the two half-bodies, furthermore each of said gaskets guarantees the hermetic seal between the inside of the half-body and the disc of the respective half-rotor.
Entrambe le flange dei semicorpi valvola sono abbracciate da un innovativo collare di serraggio i cui mezzi di chiusura, combinati con dei mezzi elastici di contrasto interposti fra le due semivalvole, consentono l?apertura intermedia della valvola a farfalla. Both flanges of the valve half-bodies are embraced by an innovative clamping collar whose closing means, combined with contrasting elastic means interposed between the two half-valves, allow intermediate opening of the butterfly valve.
Rispetto all?arte nota il presente trovato comprende un innovativo sistema di guarnizioni che permette lo sdoppiamento della valvola, minimizzando il rischio di contaminazione dell?ambiente. With respect to the prior art, the present invention comprises an innovative system of gaskets which allows the valve to be split in two, minimizing the risk of contamination of the environment.
Il fatto che i dischi dei semirotori siano incernierati ai semicorpi tramite semialberi con assi di rotazione obliqui consente di non avere interruzioni di tenuta lungo la circonferenza delle flange, e consente inoltre di non avere una divisione anche sull? albero, ma solo tra i dischi dei semirotori; questo porta notevoli vantaggi per quanto riguarda la tenuta della valvola perch? nel presente trovato i semialberi dei semirotori fuoriescono dalla porzione interna dei rispettivi corpi valvola senza che vi siano accoppiamenti fra loro, rendendo assai pi? semplice contenere le polveri all?interno della valvola The fact that the half-rotor discs are hinged to the half-bodies via half-shafts with oblique rotation axes allows for no sealing interruptions along the circumference of the flanges, and also allows for no division on the flanges. shaft, but only between the half-rotor discs; this brings considerable advantages as regards the seal of the valve why? in the present invention the half-shafts of the half-rotors protrude from the internal portion of the respective valve bodies without there being couplings between them, making it much more? easy to contain the dust inside the valve
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
La Fig. 1 mostra una vista dall?alto della valvola assemblata. Fig. 1 shows a top view of the assembled valve.
La Fig. 2. mostra una vista laterale della valvola assemblata. Fig. 2 shows a side view of the assembled valve.
La Fig. 3 mostra una sezione longitudinale della valvola assemblata, priva dei mezzi di attuazione (18), secondo il piano A-A indicato nella Fig. 1. Fig. 3 shows a longitudinal section of the assembled valve, without the actuation means (18), according to the plane A-A indicated in Fig. 1.
La Fig. 4 mostra una vista prospettica della valvola sdoppiata, non sono indicati i mezzi elastici di contrasto (4). La Fig. 5 mostra una sezione della sola semivalvola attiva (1) secondo il piano B-B indicato nella Fig. 3. Fig. 4 shows a perspective view of the split valve, the elastic contrast means (4) are not indicated. Fig. 5 shows a section of only the active half-valve (1) according to plane B-B indicated in Fig. 3.
La Fig. 5 mostra una sezione della sola semivalvola passiva (2) secondo il piano C-C indicato nella Fig. 3. Fig. 5 shows a section of only the passive half-valve (2) according to the plane C-C indicated in Fig. 3.
Descrizione dettagliata di una forma di attuazione dell?invenzione Detailed description of an embodiment of the invention
Nella forma realizzativa rappresentata nelle figure il presente trovato comprende una valvola a farfalla del tipo scomponibile in due semivalvole, la prima semivalvola (1) ? comunemente definita attiva perch? ? connessa a mezzi di azionamento che comandano l?apertura e la chiusura della valvola; la seconda semivalvola (2) ? definita passiva perch? riceve il moto dalla prima semivalvola. In the embodiment shown in the figures, the present invention comprises a butterfly valve of the type which can be disassembled into two half valves, the first half valve (1) ? commonly defined active why? ? connected to actuation means which control the opening and closing of the valve; the second half valve (2) ? defined passive why? receives motion from the first half-valve.
Ciascuna semivalvola comprende un semicorpo valvola (11, 21) che accoglie un rispettivo semirotore discoidale (12, 22) connesso rotazionalmente al proprio semicorpo per mezzo di un unico semialbero (15, 25) che sporge obliquamente dal disco della rispettiva semivalvola e si impegna in un corrisponde alloggiamento definito obliquamente nel semicorpo corrispondente. Each half-valve comprises a valve half-body (11, 21) which houses a respective disc-shaped half-rotor (12, 22) rotationally connected to its half-body by means of a single half-shaft (15, 25) which protrudes obliquely from the disc of the respective half-valve and engages a corresponding housing defined obliquely in the corresponding semi-body.
Ciascun semicorpo comprende una flangia di accoppiamento (13, 23) che presenta un bordo perimetrale sporgente; nello spessore della flangia ? definita la sede di tenuta del disco del semirotore e la tenuta fra il semicorpo e il disco del corrispondente semirotore ? ottenuta grazie ad una guarnizione toroidale (14, 24), che sporge leggermente dal piano definito dalla flangia di accoppiamento. Each half-body comprises a coupling flange (13, 23) which has a protruding peripheral edge; in the thickness of the flange ? defined the sealing seat of the semi-rotor disc and the seal between the half-body and the disc of the corresponding semi-rotor ? obtained thanks to an O-ring (14, 24), which protrudes slightly from the plane defined by the coupling flange.
In pratica le guarnizioni toroidali (14, 24) assicurano la tenuta ermetica fra ciascun semicorpo e il disco del rispettivo semirotore, ma cooperano anche fra di loro per assicurare la tenuta fra i due semicorpi quando questi ultimi sono spinti l?uno contro l?altro dall?azione di un collare di serraggio (3) che abbraccia i bordi periferici di entrambe le flange di accoppiamento; il collare di serraggio comprende mezzi di chiusura (31) a tre posizioni, alle quali corrispondono altrettante configurazioni della valvola a farfalla. In practice, the O-rings (14, 24) ensure the hermetic seal between each half-body and the disk of the respective half-rotor, but also cooperate with each other to ensure the seal between the two half-bodies when the latter are pushed against each other by the action of a tightening collar (3) which embraces the peripheral edges of both coupling flanges; the tightening collar comprises closure means (31) in three positions, to which as many configurations of the butterfly valve correspond.
La prima ? una configurazione di lavaggio, nella quale i due semicorpi (11, 21) sono reciprocamente impegnati e le guarnizioni (14, 24) si contrastano reciprocamente, assicurando la tenuta ermetica della valvola; in questa prima configurazione i dischi (12, 22) dei due semirotori sono impegnati nelle rispettive sedi e chiudono il passaggio del prodotto, ma non sono impegnati reciprocamente perch? sono mantenuti distaccati dall?azione esercitata da opportuni mezzi elastici di contrasto (4), cos? che i dischi dei due semirotori in posizione di chiusura e i due semicorpi uniti formano una camera sigillata verso l?esterno in cui pu? scorrere il fluido di lavaggio che entra ed esce attraverso di fori di ingresso/uscita definiti nei semicorpi. The first ? a flushing configuration, in which the two half-bodies (11, 21) are mutually engaged and the gaskets (14, 24) oppose each other, ensuring the hermetic seal of the valve; in this first configuration the discs (12, 22) of the two semi-rotors are engaged in their respective seats and close the passage of the product, but they are not mutually engaged because? are kept detached from the action exerted by suitable contrasting elastic means (4), so? that the discs of the two semi-rotors in the closed position and the two semi-bodies together form a chamber sealed towards the outside in which pu? flow the washing fluid which enters and exits through inlet/outlet holes defined in the half bodies.
La seconda ? la configurazione di lavoro, nella quale i due semicorpi (11, 21) sono reciprocamente impegnati, le guarnizioni (14, 24) si contrastano reciprocamente a tenuta ermetica e i dischi (12, 22) dei due semirotori sono contrapposti in reciproco contatto; questi ultimi ruotano assieme, passando dalla prima posizione di apertura alla seconda posizione di chiusura e viceversa. The second ? the working configuration, in which the two half-bodies (11, 21) are mutually engaged, the gaskets (14, 24) mutually oppose hermetically sealed and the discs (12, 22) of the two half-rotors are opposed in mutual contact; the latter rotate together, passing from the first open position to the second closed position and vice versa.
La terza ? una configurazione sdoppiata, nella quale i due semicorpi sono disimpegnati fra loro e le guarnizioni (14, 24) non sono in contatto reciproco. The third ? a split configuration, in which the two half-bodies are disengaged from each other and the seals (14, 24) are not in mutual contact.
Secondo una forma realizzativa particolarmente completa ciascuna semivalvola comprende mezzi di reciproco centraggio per facilitare l?accoppiamento con l?altra semivalvola; nelle figure sono mostrati due spinotti (17) che sporgono ortogonalmente dal piano definito dalla flangia di accoppiamento del semicorpo (11) della semivalvola attiva (1) e si impegnano in due fori corrispondenti (27), definiti nella flangia di accoppiamento del semicorpo (21) della semivalvola passiva (2). According to a particularly complete embodiment, each half-valve comprises reciprocal centering means to facilitate coupling with the other half-valve; the figures show two pins (17) which protrude orthogonally from the plane defined by the coupling flange of the half-body (11) of the active half-valve (1) and engage in two corresponding holes (27), defined in the coupling flange of the half-body (21 ) of the passive half-valve (2).
In una preferita forma realizzativa ciascuna semivalvola (1, 2) comprende mezzi di bloccaggio (16, 26) della rotazione del rispettivo semirotore quando il disco di quest?ultimo non ? reciprocamente a contatto con il disco dell?altro semirotore. In a preferred embodiment each half-valve (1, 2) comprises means (16, 26) for blocking the rotation of the respective half-rotor when the disc of the latter is not? mutually in contact with the disk of the other semi-rotor.
Nella soluzione costruttiva mostrata nelle figure le superfici laterali di entrambi i semialberi (15, 25) comprendono una porzione intermedia lungo la quale sono definite delle spianature laterali che giacciono su piani ortogonali al piano del disco del semirotore, in modo che quando quest?ultimo ? in posizione di chiusura, con il disco impegnato nella sede di tenuta, queste spianature sono parallele all?asse longitudinale della valvola; sul fianco di ciascuna spianatura ? alloggiato un rispettivo pistoncino a sezione variabile, con una porzione distale pi? sottile della porzione prossimale. In the constructive solution shown in the figures, the lateral surfaces of both half-shafts (15, 25) comprise an intermediate portion along which lateral flattenings are defined which lie on planes orthogonal to the plane of the half-rotor disc, so that when the latter ? in the closed position, with the disc engaged in the sealing seat, these flattenings are parallel to the longitudinal axis of the valve; on the side of each esplanade ? housed a respective variable section piston, with a distal portion more? thin of the proximal portion.
Nella configurazione di lavaggio e nella configurazione sdoppiata, quando i semicorpi sono fra loro in reciproco contatto, l?estremit? distale di ciascun pistoncino fuoriesce dal piano della flangia di accoppiamento del semicorpo grazie all?azione di una molla elicoidale che preme sull?estremit? prossimale, in questa posizione le porzione prossimali, meno sottili, di entrambi i pistoncini si trovano a contatto di una delle spianature laterali del semialbero e impediscono la rotazione di quest?ultimo e dell?intero semirotore. In the washing configuration and in the split configuration, when the semi-bodies are in mutual contact with each other, the? distal of each piston comes out of the plane of the coupling flange of the semi-body thanks to the action of a helical spring which presses on the end? proximal, in this position the proximal, less thin portions of both pistons are in contact with one of the side flats of the semi-shaft and prevent the rotation of the latter and of the entire semi-rotor.
Quando le flange dei semicorpi sono invece in reciproco contatto, ossia quando la valvola ? nella configurazione di lavoro, la flangia di ciascun semicorpo comprime le molle dei pistoncini dell?altro semicorpo e li fa scorrere fino a che le spianature dei semialberi sono affiancate dalle porzioni sottili dei pistoncini, che non impediscono pi? la rotazione dei semialberi dei semirotori.? When the flanges of the half bodies are instead in mutual contact, i.e. when the valve ? in the working configuration, the flange of each half-body compresses the springs of the pistons of the other half-body and makes them slide until the flattenings of the half-shafts are flanked by the thin portions of the pistons, which no longer impede? the rotation of the half shafts of the half rotors.?
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- 2021-04-16 IT IT102021000009728A patent/IT202100009728A1/en unknown
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2022
- 2022-04-12 WO PCT/IT2022/050094 patent/WO2022219660A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
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